나선 스프링(Helical Spring) 원리와 용도: 에너지 저장·충격 흡수·력 구속

나선 스프링(Helical spring)은 코일형 기계 장치로 에너지 저장·방출로 충격 흡수, 압축/인장력 저항 기능. 원통형 일반적, 용도에 따라 원뿔형도 있으나 기본 점진적 코일 설계 동일. 제조 후 와이어 특수 템퍼링(Tempering, 열처리)으로 압축 특성 부여. 와이어 끝단(태그)은 코일 면과 플러시 컷하거나 스프링 축 너머 연장해 체결점 삼음. 여러 뚜렷한 용도 존재.

구조와 제조

일반적 원통형, 점진적 코일. 원뿔형도 동일 설계 원칙. 와이어 연성(Annealed) 상태에서 강철 지그(Jig) 감아 성형 → 템퍼링/경화로 탄성·내력 확보. 장기 사용 시 템퍼링 열화 → 스프링 처짐/늘어남 → 기능 상실. 비용 고려해 교체 또는 재템퍼링으로 특성 복원.

용도 1: 압축 스프링 (Compression Spring)

두 부품 접근 힘 저항. 대표: 자동차 서스펜션, 매트리스 스프링. 양단 끝 플러시 컷해 마지막 코일과 면일치 → 장착 용이.

용도 2: 인장 스프링 (Tension/Extension Spring)

두 물체 이격 힘 저항. 대표: 스프링 저울, 자동 도어 클로저. 끝단 축 너머 연장 + 루프(Loop) 형태 체결용.

용도 3: 타격용 에너지 방출 (Percussive Impact)

압축 스프링 저장 에너지로 타격 가함. 공작물 당겨 스프링 장전 → 해제해 타격. 단일 동작 또는 장전 상태 잠금 후 후발사. 대표: 총기 격발핀(Firing pin), 대인 지뢰 기폭장치, 자동 센터 펀치(Center punch).